CN207684214U - 一种硫酸储罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种硫酸储罐，属于酸存储技术领域。所述硫酸储罐包括：储罐主体(1)，所述储罐主体(1)具有圆筒形结构；设置在所述储罐主体(1)的顶部的进液管(2)；设置在所述储罐主体(1)的底部的出液管(3)；以及，贴合在所述储罐主体(1)的内壁上的储罐内衬(10)，且所述储罐内衬(10)为全氟树脂和碳纳米管的复合材料。本实用新型中，利用现有的全氟树脂和碳纳米管的复合材料具有超疏水性能这一特点，对硫酸储罐的结构进行改进：通过在储罐主体内壁上设置以现有的全氟树脂和碳纳米管的复合材料的储罐内衬，使得当储罐内硫酸液面发生变化时，能够有效减少残留在储罐主体内壁上的硫酸液滴，从而避免硫酸储罐被腐蚀。

Description

一种硫酸储罐

技术领域

本实用新型涉及酸存储领域，特别涉及一种硫酸储罐。

背景技术

在发电厂中，通常采用硫酸调节电厂中化学循环水的PH值。因此电厂中设置有用于存储硫酸的硫酸储罐。硫酸是一种强酸，高浓硫酸具有氧化性和强腐蚀性，低浓度硫酸具有还原性，因此保证发电厂中硫酸存储的安全性十分重要。

现有技术中采用的硫酸储罐，储罐主体多由表面能较高的碳钢材质制备，能够存储质量分数在68％～99.5％之间的硫酸。

在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：

碳钢的表面能较高，当硫酸储罐主体内硫酸液面发生变化时，在硫酸储罐主体的内壁会残留部分浓硫酸液滴。残留在硫酸储罐主体内壁的浓硫酸液滴吸湿后，硫酸液滴中硫酸的质量分数低于68％，转变为具有还原性的低浓度硫酸，易腐蚀硫酸储罐，存在严重的安全隐患。

实用新型内容

为了克服现有技术中硫酸储罐的缺陷，本实用新型实施例提供了一种硫酸储罐。

所述硫酸储罐如下：

一种硫酸储罐，所述硫酸储罐包括：

储罐主体，所述储罐主体具有圆筒形结构和设置在所述圆筒形结构两端的封头；

设置在所述储罐主体的顶部的进液管；

设置在所述储罐主体的底部的出液管；

以及，贴合在所述储罐主体的内壁上的储罐内衬，且所述储罐内衬为全氟树脂/碳纳米管复合材料。

优选地，所述储罐内衬包括贴合在所述储罐主体内壁上的第一内衬和贴合在所述第一内衬上的第二内衬，所述第一内衬和所述第二内衬均为全氟树脂/碳纳米管复合材料；所述第一内衬中全氟树脂的质量分数大于70％，所述第二内衬中碳纳米管的质量分数大于70％。

优选地，所述第一内衬的厚度为0.8mm-1.2mm，所述第二内衬的厚度为 1.8mm-2.2mm。

优选地，所述硫酸储罐还包括：设置在所述储罐主体的顶部的备用管、排气管以及人孔。

优选地，所述进液管和所述备用管靠近所述储罐主体的一个端部，所述排气管和所述人孔靠近所述储罐主体的另一个端部。

优选地，其特征在于，在所述储罐主体的靠近所述人孔的一端设置有液位计。

优选地，在所述储罐主体的底部靠近设置所述液位计的一端设置有排污管。

优选地，在所述储罐主体的底部设置有储罐支座。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例中，通过在储罐主体内壁上设置以现有的具有超疏水性能的全氟树脂/碳纳米管复合材料的储罐内衬，使得当储罐内硫酸液面发生变化时，能够有效减少残留在储罐主体内壁上的硫酸液滴，从而避免硫酸储罐被腐蚀。需要说明的是，本实用新型实施例是利用现有的全氟树脂/碳纳米管复合材料具有良好超疏水性能这一特点，从而对硫酸储罐的结构进行改进，并不涉及对全氟树脂/碳纳米管复合材料本身的改进。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的硫酸储罐侧视图；

图2是本实用新型实施例提供的硫酸储罐主视图；

图3是本实用新型实施例提供的硫酸储罐沿A-A方向的剖视图；

图4是本实用新型实施例提供的储罐主体和储罐内衬的结合示意图；

图5是本实用新型实施例提供的硫酸储罐的储罐内衬在硫酸中浸泡后的水接触角的变化图。

附图中的标记分别为：

1.储罐主体；2.进液管；3.出液管；4.备用管；5.排气管；6.人孔；7.液位计；8.排污管；9.储罐支座；10.储罐内衬；10A.第一内衬；10B.第二内衬。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型提供一种硫酸储罐，参见图1-图3，该硫酸储罐包括：

储罐主体1，储罐主体1具有圆筒形结构和设置在所述圆筒形结构两端的封头；

设置在储罐主体1的顶部的进液管2；

设置在储罐主体1的底部的出液管3；

以及，贴合在储罐主体1的内壁上的储罐内衬10，且储罐内衬10为全氟树脂/碳纳米管复合材料。

全氟树脂/碳纳米管复合材料是现有的一种具有超疏水性能的复合材料。本实用新型实施例中，利用全氟树脂/碳纳米管复合材料具有超疏水性能这一特点，对硫酸储罐的 结构进行改进。通过在储罐主体1的内表面设置以现有的具有超疏水性能的全氟树脂和碳纳米管复合材料形成的储罐内衬10，当储罐内硫酸液面发生变化时，储罐内衬10能够有效减少残留在储罐主体1内壁上的硫酸液滴，从而避免硫酸储罐被腐蚀。同时，全氟树脂/碳纳米管复合材料具有较低的成本。

在本实用新型实施例一种可选的实施方式中，储罐内衬10采用专利文献CN104608438 A中公开的由全氟树脂和碳纳米管的复合材料形成的超疏水薄膜。

具体来说，专利文献CN104608438A公开的由全氟树脂和碳纳米管的复合材料形成的超疏水薄膜具有双层结构，每层薄膜均由全氟树脂/碳纳米管复合材料形成。其中，第一层薄膜用于贴合基材，且第一层薄膜中的全氟树脂的质量分数大于70％；第二层薄膜紧密贴合第一层薄膜，且第二层薄膜中的碳纳米管的质量分数大于70％。

根据上述公开的内容，本实用新型实施例中，储罐内衬10采用复合层结构，将上述公开的超疏水薄膜的第一层薄膜作为直接与储罐主体1内壁接触的第一内衬10A，公开的第二层薄膜作为第二内衬10B，也就是，储罐内衬10包括贴合在储罐主体1内壁上的第一内衬10A和贴合在第一内衬10A上的第二内衬 10B，且第一内衬10A和第二内衬10B均为全氟树脂/碳纳米管复合材料；其中，第一内衬10A中全氟树脂的质量分数大于70％，第二内衬10B中碳纳米管的质量分数大于70％。

根据专利文献CN104608438A中的记载，由于第一层薄膜(即第一内衬10A) 中全氟树脂含量较多，因此可以在储罐主体1的内壁形成致密的保护层，有效提高复合材料薄膜的耐酸性能；而第二层薄膜(即第二内衬10B)中碳纳米管含量较多，可在第一层薄膜上形成密集分布的微米级突起和纳米级的孔洞，有效降低复合材料薄膜的表面能，并增强复合材料薄膜的超疏水稳定性：当与液体接触时，微米级的突起减小了固液接触面，使得液体可维持原本的球形，易从第二层薄膜的表面滚落，从而更有利于当储罐内硫酸液面发生变化时，储罐内衬10能够有效减少残留在储罐主体1内壁上的硫酸液滴。

基于以上所述，本领域技术人员可以理解的是，本实用新型实施例是利用现有技术中公开的材料的特点，对硫酸储罐的结构进行改进，以减少储罐主体1内壁上硫酸的残 留，并不涉及对材料本身的改进。

本实用新型实施例中，在全氟树脂和碳纳米管的质量分数满足上述限定的范围的前提下，第一内衬10A和第二内衬10B的厚度可以根据实际需要进行设定，例如，第一内衬10A的厚度可以为0.8mm-1.2mm，第二内衬10B的厚度可以为1.8mm-2.2mm。

更具体地，参见图4，在本实施例的另一种可选的实施方式中，第一内衬 10A的厚度为1mm，其中全氟树脂的质量分数为75％；第二内衬10B的厚度为 2mm，其中碳纳米管的质量分数为80％。对该可选实施方式中的储罐内衬10的耐酸性能以及疏水性能进行测试，结果如下：

耐酸性能检测：将该储罐内衬10分别浸泡在质量分数为60％、80％和99.5％的浓硫酸中，并检测在浓硫酸中浸泡不同时间的储罐内衬10的接触角大小。结果如图5所示，检测结果显示，在不同浓度浓硫酸中浸泡5天、10天、30天后，该储罐内衬10的表面水接触角仍然大于150°，表明该可选实施方式中的储罐内衬10的结构并未被浓硫酸破坏。

疏水性能检测：将质量分数为99.5％的浓硫酸滴在竖直放置的碳钢、全氟树脂薄膜以及该储罐内衬10的表面上，观察残留在测试材料表面的硫酸量。结果显示，残留在材料表面的硫酸量由多至少依次为：碳钢、全氟树脂薄膜、该储罐内衬10。说明该可选实施方式中的储罐内衬10能够有效减少残留在其表面的硫酸量。

并且对其他满足上述储罐内衬10所需具备条件的储罐内衬进行耐酸性能、疏水性能检测，同样表现出优良的耐酸性和疏水性。

关于储罐主体1的形状和尺寸，不做具体限定，均可根据实际使用情况做相应改变，在本实施例仅提供其中一种可能。

具体地，储罐主体1包括圆筒形结构和设置在圆筒形结构两端的封头。其中，关于封头的形式不做具体限定，可以为碟状封头、椭圆封头或平封头，更具体地，本实施例中的储罐主体1具有蝶形封头。且储罐主体1的圆筒形结构的直径为1260mm，储罐主体1两端的蝶形封头之间的最长距离为2625mm。

并且除了进液管2和出液管3之外，本实施例所提供的硫酸储罐还包括其他管口和附件：

设置在储罐主体1的顶部的备用管4、排气管5以及人孔6。在储罐主体1 的靠近人孔6的一端还设置有液位计7。在储罐主体1的底部靠近设置液位计7 的一端设置有排污管8。在储罐主体1的底部设置有储罐支座9。具体地，进液管2和备用管4靠近储罐主体1的一个端部，排气管5和人孔6靠近储罐主体1 的另一个端部。

排气管5用于及时排出罐内气体，保证硫酸储罐内部的气压平衡；人孔6 用于工作人员进入储罐内部进行检修；排污管8用于排出清理储罐时产生的污水等；液位计7用于观察储罐内部的硫酸的液位高度。

关于支座9的形式不做具体限定，可以为鞍式、圈式或支承式支座，本实施例中硫酸储罐具有鞍式支座。更具体的，储罐支座9的底板长度为900mm，储罐支座9的包角为120°。

以上管口及附件均保证了硫酸储罐的正常工作。

与常规硫酸储罐相比，本实施例所提供的硫酸储罐取消了设置在储罐主体1 上的用于连接冲洗水的进水管。因为在储罐主体1的内壁上贴合的超疏水的储罐内衬10能够有效减少残留在储罐主体1的内壁上的硫酸液滴，因此本实施例所提供的硫酸储罐在将罐内的硫酸全部排出后无需用水冲洗储罐。并且因为硫酸储罐的进水管易被破坏，所以取消设置在储罐主体1上的进水管能够进一步提高硫酸储罐在使用过程中的安全性，同时也避免了用水冲洗硫酸储罐时产生的热量对工作人员造成的伤害。

综上，本实用新型实施例利用现有技术中公开的具有超疏水性能的全氟树脂/碳纳米管复合材料，对硫酸储罐的结构进行改进。通过在储罐主体1的内表面设置以现有的具有超疏水性能的全氟树脂和碳纳米管复合材料形成的储罐内衬10，有效减少当储罐内硫酸液面发生变化时残留在储罐主体1的内壁上的硫酸液滴，一方面降低储罐被腐蚀的风险，另一方面，当储罐内的硫酸全部排出硫酸储罐时，无需用水冲洗硫酸储罐，因而可省去储罐主体1上的用于通入冲洗水的进水管，在提高硫酸储罐的安全性的同时也降低了硫酸储罐的成本。同时由全氟树脂/碳纳米管复合材料形成的储罐内衬10具有较低成本，较高的强度，使硫酸储罐更加安全可靠，利于推广应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种硫酸储罐，其特征在于，所述硫酸储罐包括：

储罐主体(1)，所述储罐主体(1)包括圆筒形结构和设置在所述圆筒形结构两端的封头；

设置在所述储罐主体(1)的顶部的进液管(2)；

设置在所述储罐主体(1)的底部的出液管(3)；以及，

贴合在所述储罐主体(1)的内壁上的储罐内衬(10)，且所述储罐内衬(10)为全氟树脂/碳纳米管复合材料；

所述储罐内衬(10)包括：贴合在所述储罐主体(1)内壁上的第一内衬(10A)，和贴合在所述第一内衬(10A)上的第二内衬(10B)；

所述第一内衬(10A)的厚度为0.8mm-1.2mm，所述第二内衬(10B)的厚度为1.8mm-2.2mm。

2.根据权利要求1所述的硫酸储罐，其特征在于，所述硫酸储罐还包括：

设置在所述储罐主体(1)的顶部的备用管(4)、排气管(5)以及人孔(6)。

3.根据权利要求2所述的硫酸储罐，其特征在于，所述进液管(2)和所述备用管(4)靠近所述储罐主体(1)的一个端部，所述排气管(5)和所述人孔(6)靠近所述储罐主体(1)的另一个端部。

4.根据权利要求3所述的硫酸储罐，其特征在于，所述储罐主体(1)的靠近所述人孔(6)的一端设置有液位计(7)。

5.根据权利要求4所述的硫酸储罐，其特征在于，在所述储罐主体(1)的底部靠近设置所述液位计(7)的一端设置有排污管(8)。

6.根据权利要求1所述的硫酸储罐，其特征在于，在所述储罐主体(1)的底部设置有储罐支座(9)。